专题28电势能、电势、电势差（测）【满分：110分时间：90分钟】一、选择题（本大题共12小题，每小题5分，共60分。在每小题给出的四个选项中．1~8题只有一项符合题目要求；9~12题有多项符合题目要求。全部选对的得5分，选对但不全的得3分，有选错的得0分。）1．图示为一个半径为R的均匀带电圆环，其单位长度带电量为η。取环面中心O为原点，以垂直于环面的轴线为x轴。设轴上任意点P到O点的距离为x，以无限远处为零势点，P点电势的大小为。下面给出的四个表达式（式中k为静电力常量），其中只有一个是合理的。你可能不会求解此处的电势，但是你可以通过一定的物理分析，对下列表达式的合理性判断。根据你的判断，的合理表达式应为：（）A．B．C．D．【答案】A【名师点睛】运用单位（量纲）检查方程是否正确是常用的方法．从单位分析：若等式左右两边单位不同，等式是不合理的．如单位正确，再从表达式的数学意义分析是否正确；但等式还要符合数学要求，不能没有意义．2．虚线a、b、c、d表示匀强电场中的4个等势面。两个带电粒子M、N（重力忽略不计，也不考虑两粒子间的相互作用）以平行于等势面的初速度射入电场，运动轨迹分别如图中MPN和NQM所示。已知M是带正电的粒子，则下列说法中正确的是：（）A．N一定也带正电B．a处的电势高于b处的电势，a处的电场强度大于b处的电场强度C．带电粒子N的动能减小，电势能增大PRxOD．带电粒子N的动能增大，电势能减小【答案】D【名师点睛】电场线、电场强度、电势、等势面之间的关系1．电场线与电场强度的关系：电场线越密的地方表示电场强度越大，电场线上每点的切线方向表示该点的电场强度方向．2．电场线与等势面的关系：电场线与等势面垂直，并从电势较高的等势面指向电势较低的等势面．3．电场强度数值与电势数值无直接关系：电场强度大（或小）的地方电势不一定大（或小），零电势可人为选取，而电场强度是否为零则由电场本身决定．3．如图所示，匀强电场中有一个以O为圆心、半径为R的圆，电场方向与圆所在平面平行，A、O两点电势差为U，一带正电的粒子在该电场中运动，经A、B两点时速度方向沿圆的切线，速度大小均为v0，粒子重力不计：（）A．粒子在A、B间是做圆周运动B．粒子从A到B的运动过程中，动能先增大后减小C．匀强电场的电场强度E＝D．圆周上电势最高的点与O点的电势差为U【答案】D【名师点睛】紧扣动能相等作为解题突破口，由于仅在电场力作用下，所以得出两点的电势能大小关系．并利用等势面与电场线垂直的特性，从而推出电场线位置．再由曲线运动来确定电场力的方向．同时考查U=Ed中d的含义重要性。4．如图4所示，是匀强电场的三个点，它们正好是等边三角形的三个顶点，O是三角形的中心，匀强电场的电场线与三角形所在的平面平行。已知a点的电势是，b点的电势是，c点的电势是，则O点的电势为：（）A、B、C、D、【答案】B【解析】设连线的中点为，则点的电势为,间的电势差为,则间的电势差为,由，得：,故选项B正确。【名师点睛】在匀强电场中，两点之间的电势差与场强的关系为，可以知道沿任意方向相等距离时两点间的电势差相等．可求得连线中点的电势，再求点与该中点间的电势差，即可求得O点的电势。5．某区域的电场线分布如图所示，其中间一根电场线是直线，一带正电的粒子从直线上的O点由静止开始在电场力作用下运动到A点。取O点为坐标原点，沿直线向右为x轴正方向，粒子的重力忽略不计。在O到A运动过程中，下列关于粒子运动速度v和加速度a随时间t的变化、运动径迹上电势φ和粒子的动能Ek随位移x的变化图线可能正确的是：（）【答案】B【名师点睛】本题的关键是根据电场线的分布，可确定电场强度的变化规律，根据电荷在电场中受到的电场力可知加速度大小的变化．由电场线的来确定电势的变化，再由电荷的电性与电势高低来确定电势能的变化。6．一带电粒子在电场中仅受静电力作用，做初速度为零的直线运动。取该直线为x轴，起始点O为坐标原点，其电势能EP与位移x的关系如右图所示。下列图象中合理的是：（）【答案】D【解析】粒子仅受电场力作用，做初速度为零的加速直线运动，电场力做功等于电势能的减小量，故：，即Ep-x图象...
